(57)【要約】【課題】  衝突の発生が確証された後に、機械にもたらされるダメージを防止するために、サーボモータを停止させることとは異なる手段を講じる。【解決手段】  駆動システム(25)によって要素(8)を移動させる方法は、要素の位置の、予め設定された望ましい値と、要素(8)の移動の間に、処理装置によって一定周期で現実に測定された値との相違を決定するステップと、その相違があらかじめ設定された値より大きいときに、要素(8)と目的物の衝突が発生したことを確証するステップとを備えている。衝突の発生が一旦確証されると、予め定められた望ましい時間、駆動システム(25)によって制御させるやり方で要素(8)が目的物に押圧される。【選択図】  図２
2005129059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動システム(25)によって要素(8)を移動させる方法であって、
要素の位置の、予め設定された望ましい値と、要素(8)の移動の間に、処理装置によって一定周期で現実に測定された値との相違を決定するステップと、
その相違があらかじめ設定された値より大きいときに、要素(8)と目的物の衝突が発生したことを確証するステップとを備えており、
衝突の発生が一旦確証されると、予め定められた望ましい時間、駆動システム(25)によって制御させるやり方で要素(8)が目的物に押圧されることを特徴とする方法。
【請求項２】
目的物に押圧される要素(8)の力が、処理装置によってあらかじめ設定された値に保持されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
目的物に向かう要素(8)の移動中に、要素(8)は当初は比較的高速で目的物に向かって移動し、一方、要素(8)は比較的低速で目的物に接近することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
要素(8)がコンポーネントピックアップユニットを備えており、これにはノズル(8)が提供され、ノズルには、コンポーネント(12)をピックアップするための真空が発生させられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
目的物がピックアップされるべきコンポーネント(12)を備えており、ノズル(8)およびピックアップされるべきコンポーネント(12)間の衝突が発生するや否や、またはその後に、ノズル(8)がコンポーネント(12)をピックアップすることを可能とするために真空がＯＮされることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
目的物が位置決めされるべきコンポーネント(12)をのせる基体(10)を備えており、一方、要素(8)が、コンポーネントピックアップユニット、ノズル(8)およびノズル(8)の真空によってピックアップされるコンポーネント(12)を備えており、コンポーネント(12)および基体(10)間の衝突の発生が確証されるや否か、その後に、真空が開放されることを特徴とする請求項４の方法。
【請求項７】
コンポーネントピックアップユニットおよびノズル(8)が、予め定められた時間の経過後に、基体(10)から離れるように移動し、その間に、コンポーネントが基体（10)に押圧されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
要素(8)が目的物に押圧される力の、予め定められた値が、調節可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法を実施するために好適な装置であって、
駆動システム(25)および処理装置によって移動可能であり、処理装置には好ましい値と現実の測定値とを比較しうる手段が備えられている要素(8)と、
決定された相違が予め設定された値より大きいときに、要素(8)および目的物間に衝突が発生したことを確証する手段と、
衝突が発生した後に、予め設定した時間、駆動システム(25)によって制御されるやり方で、要素(8)を目的物に押圧する手段と、
を備えている装置。
【請求項１０】
好ましい値と現実の測定値とを比較する手段が、位置コントローラを備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
目的物に要素(8)に押圧する手段が、パワーコントローラを備えていることを特徴とする請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
要素(8)がコンポーネントピックアップユニットを備えており、これには、コンポーネント(12)をピックアップするめたの真空を発生させるノズル(8)が提供され、一方、目的物が、コンポーネント(12)をのせうる基体(10)であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、要素を駆動システムによって移動させる方法であって、要素の位置の、予め設定された望ましい値と、要素の移動の間に、処理装置によって一定周期で現実に測定された値との相違を決定するステップと、その相違があらかじめ設定された値より大きいときに、要素と目的物の衝突が発生したことを決定するステップとを備えた方法に関する。
【０００２】
この発明は、また、そのような方法を好適に実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１から既知であるそのような方法および装置によれば、サーボモータの駆動力に基づくパラメータは、一定周期毎に検出され、そのパラメータが設定値を超えると、衝突が発生したものと見なされる。衝突の発生が確証されると、直ちに、機械にもたらされるダメージを防止するか、そのようなダメージの範囲を制限するために、サーボモータを停止させるような手段が講じられる。
【特許文献１】ヨーロッパ特許EP-B1−０ ３６５ ６８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、衝突の発生が確証された後に、異なる手段をとる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、衝突の発生が一旦確証されると、予め定められ望ましい時間、駆動システムによって制御させるやり方で要素が目的物に押圧される、この発明による方法によって達成される。
【０００６】
このようなやり方において、衝突の発生が確証されるか否か、あるいは、その後に、要素を目的物に押圧することが可能である。その結果、要素または目的物にダメージを与えることなく、要素が目的物に押圧されうる。これにより、例えば、要素が目的物上で好ましい位置に位置させられたままであり、あるいは、例えば、接着結合によって目的物に好ましい位置に連結されたままとなる。
【０００７】
そのような方法は、とくに、弾性力に対して圧縮され得ないか、小さい範囲だけの比較的硬性の駆動システムに使用されるのに好適である。
【０００８】
この発明による方法の１つの具体例は、目的物に押圧される要素の力が、処理装置によってあらかじめ設定された値に保持されることを特徴とするものである。
【０００９】
このようなやり方において、要素を目的物に一定の力で押圧し、例えば、望むならば、要素および目的物間に強力かつ分離不可の連結にすることが可能とする。
【００１０】
この発明による方法の他の具体例は、目的物に向かう要素の移動中に、要素は当初は比較的高速で目的物に向かって移動し、一方、要素は比較的低速で目的物に接近することを特徴とするものである。
【００１１】
であるから、要素を比較的高速で目的物へ向かって移動させ、比較的低速で目的物に接近させる結果として、要素および目的物間で衝突を起こさせる力は、比較的小さくなるであろう。続いて、衝突を起こさせる比較的小さい力で要素を目的物に押圧することが可能となる。であるから、要素または目的物に及ぼす力の大きい変動は無い。
【００１２】
この発明による方法のさらなる他の具体例は、要素がコンポーネントピックアップユニットを備えており、これにはノズルが提供され、ノズルには、コンポーネントをピックアップするための真空が発生させられることを特徴とするものである。
【００１３】
コンポーネントピックアップユニットが使用されるときに、コンポーネントは正確にピックアップされることが可能であり、その後、コンポーネントは、望ましい位置、例えば、基体上に正確に位置されなければなせらない。コンポーネントがピックアップされるときに、コンポーネントピックアップユニットまたはコンポーネントにダメージを与えることなく、一時的連結がコンポーネントピックアップユニットおよびコンポーネント間に生じることが重要である。この発明による方法は、コンポーネントピックアップユニットをコンポーネントに向かって比較的高速で移動させ、衝突が発生した後、コンポーネントピックアップユニットをピックアップされるべきコンポーネントに押圧し、それで、コンポーネントピックアップユニットおよびコンポーネント間の信頼しうる一時的連結が生じることを可能とする。基体上にコンポーネントを置く際に、コンポーネントは、基体上の望ましい位置へコンポーネントピックアップユニットによって移動させられ、コンポーネントおよび基体間に衝突が発生した後は、コンポーネントは基体にあらかじめ設定された力、例えば、コンポーネントおよび基体間の連結に有効である力で押圧される。一旦、コンポーネントが基体に押圧されると、コンポーネントピックアップユニットおよびコンポーネント間の分離不可の連結は、例えば、真空が開放されることにより、解除され、その後、コンポーネントピックアップユニットはコンポーネントから離れる。
【００１４】
このようなやり方において、コンポーネントは極めて正確かつ制御された力でピックアップされ、続いて、基体上に置かれる。
【００１５】
この発明による他の目的は、そのような方法を好適に実施するための装置を提供することにあり、その装置では、要素および目的物間の衝突が発生した後に、他の有利な手段が講じられる。
【００１６】
その目的は、駆動システムおよび処理装置によって移動可能であり、処理装置には好ましい値と現実の測定値とを比較しうる手段が備えられている要素と、決定された相違が予め設定された値より大きいときに、要素および目的物間に衝突が発生したことを確証する手段と、衝突が発生した後に、予め設定した時間、駆動システムによって制御されるやり方で、要素を目的物に押圧する手段とを備えている装置によって達成される。
【００１７】
このようなやり方において、一旦衝突が発生すると、要素を目的物に制御されたやり方で押圧することが可能である。
【００１８】
この発明による装置の１つの具体例は、好ましい値と現実の測定値とを比較する手段が、位置コントローラを備えていることを特徴とするものである。
【００１９】
位置コントローラは、比較的シンプルなやり方で、予測した望ましい値および現在の測定値間に相違が生じることを確証することを可能とし、要素が目的物と衝突すると、要素はもはや移動できないことを指すものである。
【００２０】
この発明による装置の他の具体例は、目的物に要素に押圧する手段が、パワーコントローラを備えていることを特徴とするものである。
【００２１】
パワーコントローラは、要素を目的物に望ましい力で押圧することを可能とする。例えば、駆動システムの駆動力を発生させるために必要なパワー消費についての情報がパワーコントローラに提供されることが可能である。このようなやり方において、パワーコントローラを使用するために付加的コンポーネントが必要なのではなく、システムにおいて、既に使用されているコンポーネントが使用されうる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、衝突の発生が確証された後に、機械にもたらされるダメージを防止するために、サーボモータを停止させることとは異なる手段が講じられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。
【００２４】
図１は、フレーム２を備えたコンポーネント載置装置１を示している。フレーム２は、互いに平行にのびた２つのレール３を支持している。レール３は、これと直交する方向にのびたガイド４を支持している。ガイド４は、駆動システムによって矢印Ｐ１で示す方向およびこれと反対の方向に移動しうる。ガイド４は、アーム５を支持しており、これは、駆動システムによってガイド４上を矢印Ｐ２で示す方向およびこれと反対方向に移動しうる。アーム５は、イメージ記録装置６およびコンポーネントピックアップユニット７を支持している。コンポーネントピックアップユニット７は、ノズル８を備えており、これには、コンポーネントをピックアップするために真空手段によって真空が生じさせられる。
【００２５】
さらに、フレーム２は、コンベヤ装置９を支持しており、これは、ガイド４と平行にのびかつガイド４の下に位置させられている。基体10は、コンベヤ装置９によって矢印Ｐ２で示す方向に移動されられうる。さらに、コンポーネント載置装置１は、コンポーネント供給装置11を備えており、これから、コンポーネントピックアップユニット７によってコンポーネント12がピックアップされうる。コンポーネントピックアップユニット７によってピックアップされるコンポーネント12は、実質的に、基体10上において望ましい位置に位置されられる。コンポーネントピックアップユニット７が本当に基体10上において望ましい位置に位置されられるているか、否か、イメージ記録装置６によって確認することが可能である。したがって、装置そのものは既知であり、これ以上、詳細には説明しない。
【００２６】
さらに、この発明による装置は、アーム５ともにガイド４を、Ｙ方向と平行な矢印Ｐ１で示される方向およびＸ方向と平行な矢印Ｐ２で示される方向にそれぞれ駆動するシステムを制御するための処理装置を備えている。さらに、コンポーネント載置装置１は、コンポーネントピックアップユニット７に対してノズル８を、Ｚ方向と平行に、矢印Ｐ３で示す方向およびこれと反対方向に移動されるための駆動システムを備えている。その駆動システムは、サーボモータを備えており、これには、モータの位置を決定しうる手段が備えられている。
【００２７】
図２は、コンポーネント載置装置１の処理装置の、ノズル８をＺ方向およびこれと反対方向への移動を制御するための制御図21を示している。制御図21は、ポイント調節ジェネレータ21を備えており、これには、Ｙ方向の望ましい位置が入力される。この位置は一定のレベルに従属し、それは、コンポーネント供給装置11のところでコンポーネント12が存在すると予測されかつ基体10の近くでは、コンポーネントを位置決めするために予測される位置である。Ｚ方向のその位置は、基体10の測定ミス、厚みのばらつき、熱膨張、曲り等によって変化する。ジェネレータ22から提供される情報は、位置コントローラ23に送られ、これは、サーボモータ25のアンプ24を制御する。モータ25の駆動電流は、アンプ24によって発生させられ、その駆動電流は、望ましい移動のために必要な力と直接的に比例する。モータ25は、位置センサ26を備えており、これにより、モータの現在位置、そして、ノズル８の現在位置が確証される。その現に測定された位置27は、位置コントローラ23によってジェネレータ22から提供された望ましい値と比較され、その後、望ましい駆動電流がアンプ24によって決定される。期待される望ましい値および現在の測定値間の相違があらかじめ定められた許容値を超えていると、直ちに、比較的大きい駆動電流がアンプ24によって発生させられる。処理装置は、そのように比較的大きい電流が、例えば、ノズル８およびピックアップされるべきコンポーネント12間の衝突、または、ノズル８によってピックアップされたコンポーネント12および基体10間の衝突の発生であると考えるであろう。比較的大きい電流は、ノズル８を特別な力でもって問題の目的物に押圧するであろう。
【００２８】
つぎに、処理装置によって制御図31へ切り換えられ、これにより、ノズル８がコンポーネントをピックアップする位置でコンポーネント12に押圧されるか、ノズル８およびコンポーネント12が基体10上にコンポーネント12が置かれる位置で基体10に一緒に押圧され、そのときの押圧力は、パワー調節ユニット32によって調節されるように予め設定された力であり、その力はモータ25のために必要な駆動電流と直接的に比例する。望ましい力の値33は、比較器34へ送られ、これからの信号は、モータ25のアンプ24へ送られる。モータ25の位置センサ26において、モータ、そして、ノズル８の位置は、制御図21における場合と同様に決定される。位置センサ26からの情報は、微分器35へ送られ、これにより、ノズル８の移動速度が決定される。衝突が一旦発生してしまうと、モータ25のシャフトはできるだけ早く停止されなければならず、このことはモータの望ましい速度は零でなければならない。
【００２９】
微分器35が零から逸脱した値を検出すると、その値はアンプ36によって増幅され、こうして得られた値はアンプによって発生させられた駆動電流を減少するための比較器34へ送られ、そして、モータによって発生させられた力を減少させる。
【００３０】
その力は、予め定められた時間内に問題の目的物にノズルを押圧するために用いられる。
【００３１】
こういう風にして、ノズル８は、ピックアップされるべきコンポーネント12または基体10に、あらかじめ定められた望ましい力で、望ましい時間内に押圧される。コンポーネント12がノズル８によってピックアップされるときに、衝突の発生が確証されるか否か、その直後に、真空がＯＮとなり、それで、コンポーネント12がノズル８に吸引される。基体10上にコンポーネント12を置く際に、ノズル８の真空は、衝突が発生した後と同様にして開放され、それで、ノズル８は、基体10上の望ましい位置にコンポーネント12を残したまま基体10上から離れうる。
【００３２】
ノズル８がピックアップされるべきコンポーネント12または基体10上の望ましい位置から比較的大きく離れているときは、ノズル８は一定の比較的高速で移動し得る。ノズル８がピックアップされるべきコンポーネント12または基体10上の望ましい位置に接近するや否やノズル８の移動速度は減少させられ、それで、ノズル８と、ピックアップされるべきコンポーネントまたは基体との衝突の力は、制限され、好ましくは、ノズル８がピックアップされるべきコンポーネントまたは基体に対して押圧される力と等しい。
【００３３】
コンポーネントをピックアップするためにグリッパーや電磁石のようなの手段をノズルに具備させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】コンポーネント載置装置の斜視図である。
【図２】図１に示すコンポーネント載置装置の位置コントローラを示す。
【図３】図１に示すコンポーネント載置装置のパワーコントローラを示す。
【符号の説明】
【００３５】
８  要素（ノズル）
10  基体
12  コンポーネント
25  駆動システム（サーボモータ）
【図１】
2005129059.tif 000003
【図２】
2005129059.tif 000004
【図３】
2005129059.tif 000005